Wissenschaft auf dem Weg in eine neue Sackgasse

Neue Forschungsarbeiten zeigen: Auch induzierte pluripotente Stammzellen sind ethisch alles andere als unproblematisch – Ein weiterer Traum scheint ausgeträumt

Ihr Name hat wenig Verheißungsvolles. Und doch gelten induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) als die neue, große Hoffnung der Medizin. Der Grund: Ähnlich wie aus embryonalen Stammzellen lassen sich aus iPS-Zellen praktisch alle der rund 220 verschiedenen Gewebetypen züchten, aus denen der menschliche Organismus aufgebaut ist. Mit anderen Worten: Theoretisch könnte aus iPS-Zellen jedes gewünschte Ersatzgewebe hergestellt werden, das für den Reparaturbetrieb am Menschen benötigt wird. Wie einst bei den embryonalen Stammzellen sehen Forscher daher – wenn auch noch nicht in greifbarer Nähe, so doch am Horizont – eine Hoffung auf den Sieg im Kampf gegen degenerative Krankheiten wie Alzheimer, Multiple Sklerose oder Parkinson aufscheinen. Da zudem für die Gewinnung von iPS-Zellen – anders als bei embryonalen Stammzellen – keine Embryonen getötet werden müssen, werden iPS-Zellen bislang von vielen als „ethisch unproblematisch“ eingestuft.

Zweifel an iPS-Zellen als neuem „Königsweg“ der Forschung

Aber auch Wissenschaftler, die mit dem Verbrauch menschlicher Embryonen keine unüberwindbaren Probleme haben, schätzen die iPS-Zellen und haben sich inzwischen überwiegend von der Forschung mit embryonalen Stammzellen ab- und der Forschung mit iPS-Zellen zugewandt. Der Grund hier: Da iPS-Zellen aus Körperzellen – vorzugsweise aus einfachen Hautzellen – hergestellt werden, könnte eine funktionierende Therapie mit iPS-Zellen die Transplantationsmedizin gleich mitrevolutionieren. Denn bei einer auf iPS-Zellen basierenden Medizin wären Spender und Empfänger des Heilung verheißenden Gewebes im Normalfall ein und dieselbe Person. Das hätte enorme Vorteile. Denn während aus embryonalen Stammzellen gezüchtetes Gewebe vom Immunsystem des Empfängers als „fremdes“ erkannt würde, würde ein aus iPS-Zellen gezüchtetes Transplantat als „eigenes“ betrachtet. Mit Abstoßungsreaktionen müsste dann nicht unbedingt gerechnet werden. Der daraus resultierende Mehrwert für Patienten und Therapeuten wäre gewaltig. Denn die lebenslange Gabe von Immunsupressiva, welche die Kosten für eine auf embryonalen Stammzellen basierende Therapie in die Höhe schnellen ließen, würde diese für viele nicht nur unbezahlbar machen, langfristig führt die Einnahme von Immunsupressiva auch zu einer Vergiftung des Organismus des Transplantat-Empfängers.

All diese Nachteile würden bei einer funktionierenden, auf iPS-Zellen basierenden Therapie entfallen. Verständlich also, dass nicht wenige Forscher in den iPS-Zellen so etwas wie den neuen „Gral“ der Stammzellmedizin erblicken. Insofern ist es verständlich, dass nicht wenige Forscher – und in ihrem Gefolge auch viele Medien – die Gefahren, von denen auch iPS-Zellen einige bergen, bislang eher stiefmütterlich behandeln. Wer hier kritische Anfragen artikulierte oder gar vor zuviel unangemessener Begeisterung warnte, musste selbst in kirchennahen Kreisen damit rechnen, als prinzipieller Gegner des wissenschaftlichen Fortschritts, ja als Maschinenstürmer und Fundamentalist verleumdet zu werden. Doch inzwischen mehren sich auch in Wissenschaft, Medizin und Politik die Zweifel daran, dass mit der Forschung mit iPS-Zellen der „Königsweg“ eingeschlagen wurde.

Verantwortlich dafür sind vor allem in den letzten Wochen und Monaten veröffentlichte Arbeiten. So publizierten im vergangenen Monat zwei chinesische Wissenschaftlerteams in den renommierten Wissenschaftsmagazin „Nature“ und „Cell Stem Cell“ zwei Arbeiten, denen zufolge es ihnen unabhängig voneinander gelungen war, aus iPS-Zellen komplette Mäuse zu züchten. Dabei wandten beide Teams das gleiche Verfahren an. Wie die Forscher berichten, entnahmen sie ausgewachsenen Mäusen dabei zunächst Hautzellen. Mittels der Einschleusung von Genen in die Zellkerne dieser Zellen wurden diese so reprogrammiert, dass sie in ihren undifferenzierten Ursprungszustand zurückversetzt wurden. Anschließend wurden die so gewonnenen iPS-Zellen in eine eigens hergestellte sogenannte tetraploide Blastozysten eingebracht. Der daraus resultierende Mäuseembryo wurde dann einer „Leihmutter“ eingepflanzt. Später konnten die Forscher zeigen, dass das Erbgut der Mäuse zu rund 95 Prozent identisch mit dem der iPS-Zellen war. Nur etwa fünf Prozent der Erbinformation war mit dem der tetraploiden Blastozysten identisch, die vorwiegend als Plazenta dienten.

Die Gefahr des Klonens des Menschen rückt näher

„IPS-Zellen sind so entwicklungsfähig wie embryonale Zellen“, weiß der Essener Stammzellforscher Hans-Werner Denker. „Daher können aus den zurückprogrammierten Zellen ebenfalls Embryonen entstehen.“ Damit nicht genug: Laut Denker gibt es „keinen Grund, warum dies nicht auch beim Menschen möglich wäre“. Die Horrorversion des reproduktiven Klonens erhält damit neue Nahrung. Das sieht auch der stellvertretende forschungspolitische Sprecher der SPD, René Röspel, so. Die Arbeiten der chinesischen Forscher zeigten, „dass jeder wissenschaftliche Fortschritt in diesem ethisch umstrittenen Forschungsfeld neue Fragen“ aufwerfe. Aus iPS-Zellen ließen sich „scheinbar lebensfähige Individuen klonen“. Die Gefahr, dass damit auch das reproduktive Klonen näherrücke, sei „nicht so leicht von der Hand zu weisen“, so Röspel.

Doch das ist noch nicht alles. Unterdessen haben Wissenschaftler der Universität Kalifornien festgestellt, dass sich die iPS-Zellen offenbar doch grundlegender als bislang angenommen von embryonalen Stammzellen unterscheiden. Wie die Forscher herausfanden, ist in beiden Zellarten eine ganze Reihe von Genen in höchst unterschiedlicher Weise aktiv. Die Abweichungen, die sie fanden, betrafen dabei vor allem Gene, die an grundlegenden zellulären Prozessen wie der DNA-Reparatur, der Energieproduktion oder Differenzierung beteiligt sind. Bevor die Zellen zur Therapie eingesetzt werden könnten, müssten sie, mahnen die Forscher, erst erheblich besser verstanden werden.

Das zeigt auch eine am Sonntag in der Online-Ausgabe des Magazins „Nature“ veröffentlichte Arbeit. Darin berichtet ein Team um den Mannheimer Dermatologen Jochen Unikal, dass sich durch die Ausschaltung eines Gens, welches für die Produktion des Proteins p53 in der Zelle verantwortlich zeichnet, die Effizienz bei der Gewinnung von iPS-Zellen erheblich steigern lasse. Allerdings ist das Protein p53 wesentlich an der Genregulation der Zellteilung beteiligt. Das von Unikal ausgeschaltete Gen gilt als sogenannter Tumorsuppressor. Diese sorgen für die sogenannte „Apoptose“, eine Form des „programmierten Zelltods“. Auf diese Weise sorgt ein Organismus dafür, dass beschädigte Zellen zugrunde gehen, statt sich durch Teilung weiter zu vermehren und Tumore auszubilden. Mit anderen Worten: Die effiziente Gewinnung von iPS-Zellen birgt ein enormes Krebsrisiko. Unikal rät daher nur zur vorsichtigen Manipulation. Selbst der Entdecker der iPS-Zellen, der Japaner Shinya Yamanaka, der die Methode entwickelt hat, um einer ethisch akzeptablen, auf Stammzellen basierenden Medizin den Weg zu ebnen, die ohne die Tötung von Embryonen auskommt, warnt inzwischen davor, die Produktion des Proteins p53 zu blockieren.

Ethisch unproblematisch sind allein die adulten, nicht reprogrammierten Stammzellen, welche allerdings den Nachteil haben, dass sie sich nur in viele und nicht in alle Zelltypen differenzieren lassen, aus denen der menschliche Organismus besteht. Es scheint, als befände sich die Wissenschaft auf dem Weg in eine weitere Sackgasse und als bekäme der verstorbene Nestor der Biochemie, Erwin Chargaff, posthum nun doch Recht, als er einmal resümierte: „Zwei verhängnisvolle wissenschaftliche Entdeckungen haben mein Leben gezeichnet: Erstens die Spaltung des Atoms, zweitens die Aufklärung der Chemie der Vererbung: In beiden Fällen geht es um die Misshandlung eines Kerns: des Atomkerns, des Zellkerns. In beiden Fällen habe ich das Gefühl, dass die Wissenschaft eine Schranke überschritten hat, die sie hätte scheuen sollen.“